Los peces y las aves pueden moverse en grupos, sin separarse o chocar, debido a una dinámica recientemente descubierta: los seguidores interactúan con la estela dejada por los líderes.

El hallazgo, que se publica en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, ofrece nuevos conocimientos sobre la locomoción de los animales y apunta a posibles formas de aprovechar la energía de los recursos naturales, como los ríos o el viento.

“Los flujos de aire o agua generados naturalmente durante el vuelo o la natación pueden evitar colisiones y separaciones, lo que permite que incluso individuos con diferentes movimientos de aleteo viajen juntos –explica en un comunicado el autor principal de la investigación, Joel Newbolt, doctorando en el Departamento de Física de la Universidad de Nueva York, en Estados Unidos–. Notablemente, este fenómeno permite a los seguidores más lentos mantenerse al día con los líderes que se mueven más rápido al navegar en su estela”.

Además, el estudio abre posibilidades para capturar mejor los recursos naturales para generar energía a partir del viento y el agua. “Aunque actualmente utilizamos el viento y el agua para satisfacer nuestras necesidades energéticas, nuestro trabajo ofrece nuevas formas de aprovecharlas de manera más eficiente a medida que buscamos nuevos métodos para mejorar las prácticas sostenibles”, observa Leif Ristroph, uno de los coautores del artículo y profesor asistente en el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York.

Se sabe bien que los animales, como los peces y las aves, a menudo viajan en grupos, pero los detalles de estas interacciones en los bancos y las bandadas no se entienden completamente. Para estudiar los efectos de los movimientos de aleteo y las interacciones de flujo en el movimiento de los miembros de un grupo, los autores realizaron una serie de experimentos en el Laboratorio de Matemáticas Aplicadas del Instituto Courant.

Interacción del seguidor con la estela dejada por el líder

En concreto, diseñaron una “bandada” robótica de dos hidroalas, que simulan alas y aletas, que aletean hacia arriba y hacia abajo y nadan hacia adelante. El movimiento de aleteo de cada lámina fue impulsado por un motor, mientras que los movimientos de nado hacia adelante fueron libres y resultaron de la presión del agua sobre las láminas cuando se baten.

Los investigadores, que también incluyeron a Jun Zhang, profesor en el Instituto Courant, el Departamento de Física de la Universidad de Nueva York y la Universidad de Shanghai en Nueva York, variaron la velocidad de los movimientos de aleteo para representar a nadadores y pilotos más rápidos y lentos.

Sus resultados mostraron que un par de láminas con diferentes movimientos de aleteo, que nadarían o volarían a diferentes velocidades cuando estuvieran solas, podrían, de hecho, moverse juntos sin separarse o chocar debido a la interacción del seguidor con la estela dejada por el líder.

Específicamente, el seguidor “navega” de distintas maneras en la estela dejada por el líder. Si se arrastra hacia atrás, el seguidor experimenta un “impulso” hacia delante por esta estela; si se mueve demasiado rápido, sin embargo, un seguidor es “repelido” por la estela del líder. “Estos mecanismos crean unos cuantos ‘puntos dulces’ para un seguidor cuando se sientan detrás de un líder”, observa Zhang.

Fuente: EP